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技術(shù)與應(yīng)用
維生素C又稱抗壞血酸,是無色晶體,屬于水溶性維生素,易溶于水,水溶液呈酸性,所以稱它為抗壞血酸。在酸性溶液中穩(wěn)定,在中性或堿性溶液中易被氧化分解。鐵、銅等金屬離子能夠加速其氧化速率。
傳統(tǒng)工藝包括發(fā)酵、提取和轉(zhuǎn)化三大步驟,即以D-葡萄糖為原料,通過兩次發(fā)酵生成2-酮基-L-古龍酸,經(jīng)提取后用酸或堿轉(zhuǎn)化成維生素C,其先進(jìn)性得到了國際公認(rèn),但在發(fā)酵液中殘留著菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì)。
傳統(tǒng)工藝流程:
發(fā)酵液—沉降—樹脂調(diào)pH—加熱—冷卻—離心機—樹脂脫鹽—濃縮結(jié)晶—2-酮基-L-古龍酸
傳統(tǒng)工藝采用加熱沉淀法去除這些雜質(zhì),即將發(fā)酵液靜置沉降后通過離子交換樹脂,部分酸化2-酮基-L-古龍酸鈉,調(diào)節(jié)PH值至蛋白質(zhì)等電點并加熱使蛋白質(zhì)凝聚,然后用高速離心法分離出凝聚的菌絲、蛋白和懸浮微粒,清液再次通過離子交換樹脂,全部酸化為2-酮基-L-古龍酸水溶液,在進(jìn)行濃縮結(jié)晶,傳統(tǒng)工藝存在比較大的缺陷,通過一次樹脂和加熱沉淀法除蛋白,加熱既要耗能又造成2-酮基-L-古龍酸損失近4%,且發(fā)酵液直接通過離子交換樹脂,使樹脂表面污染嚴(yán)重,交換容量下降。
結(jié)合膜分離工藝:
發(fā)酵液—超濾—樹脂脫鹽—濃縮結(jié)晶—2-酮基-L-古龍酸
膜分離超濾截留分子量范圍從500到50萬,而維生素發(fā)酵液的分子量范圍一般在1萬到10萬,所以選擇一定截留分子量的超濾膜可以除去蛋白等雜質(zhì)。
VC膜分離工藝的優(yōu)點:
1、工序簡單
2、節(jié)約能耗,提高收率,一般收率可達(dá)99%
此工藝采用超濾法一步去除發(fā)酵液中殘留的菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì),省略了預(yù)處理、加熱、離心等工序,既節(jié)約了能耗,又提高了古龍酸的收率。由于超濾是一個物理過程,它本身不會造成2-酮基-L-古龍酸的分解或變化,收率主要取決于濾渣中含2-酮基-L-古龍酸的量,而超濾的濾渣中含2-酮基-L-古龍酸的量小,且可通過加水洗滌,所以超濾收率可達(dá)99%。
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